高中化學必修1全冊課件（人教版） (29)

1、第2課時 硫酸和硝酸的氧化性,課前自主學習(學生用書P102),一?硫酸1.濃H2SO4可做干燥劑,說明其具有吸水性?濃H2SO4可脫去有機物中H和O,說明其具有脫水性?2.寫出下列幾個反應方程式,二?硝酸1.HNO3也可與Cu等不活潑金屬反應,寫出Cu與稀HNO3和Cu與濃HNO3反應的化學方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O?以

2、上兩個反應體現(xiàn)了HNO3的氧化性?酸性?2.王水是濃硝酸和濃鹽酸按1比3的體積比混合得到的混合物,它可以溶解金?鉑等不溶于HNO3的金屬?,誘思探究:硫酸廠有一輛已存放過濃H2SO4的鐵槽車,某個新工人違反規(guī)定,邊吸煙邊用水沖洗,結果發(fā)生了爆炸,試分析原因?提示:濃H2SO4把鐵槽內表面氧化,使其形成一層氧化膜,阻止了酸與內層金屬的進一步反應?但濃H2SO4用水一稀釋,Fe既可與稀H2SO4反應產生大量H2,而H2和空氣中O2混合遇

3、明火后會發(fā)生爆炸?,課堂深化探究(學生用書P102),一?濃H2SO4的脫水性和吸水性的比較,二?濃硫酸的強氧化性1.與金屬鐵的反應加熱條件下,鐵也可以和濃硫酸反應:若鐵過量,過量的鐵會和Fe2(SO4)3?稀H2SO4繼續(xù)反應?,2.和非金屬反應熱的濃H2SO4也可將硫?磷等非金屬單質氧化到其高價態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2,在這類反應中濃H2SO4只表現(xiàn)氧化性?,3.跟其他還原性物質反應濃H2SO4具有強氧化

4、性,實驗室制取H2S?HBr?HI等還原性氣體,不能選用濃H2SO4,也不能選用濃硫酸作干燥劑?H2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(濃)=I2+SO2+2H2O,特別提示:①能用濃硫酸干燥的氣體:H2?O2?CO2?SO2?Cl2?HCl;②不能用濃硫酸干燥的氣體:NH3?H2S?HBr?HI;③濃硫酸不僅可以吸收空氣中的水,還可吸收混在氣體中的

5、水蒸氣?結晶水合物中的部分結晶水?,三?硝酸的強氧化性硝酸無論是濃是稀都具有很強的氧化性,而且濃度越大氧化性越強?發(fā)生氧化還原反應時,硝酸越濃,生成的還原產物中N的價態(tài)越高,硝酸越稀,還原產物中N的價態(tài)越低?一般情況是濃硝酸被還原成NO2,稀硝酸被還原成NO?硝酸的氧化性很強,幾乎可以氧化所有的金屬和非金屬?,1.與非金屬反應,濃HNO3與非金屬反應,還原產物一般是NO2,而非金屬一般被氧化成最高價氧化物,如果此最高價氧化物易溶于水,

6、則生成相應的最高價含氧酸?,2.與其他還原劑反應,四?NO2?NO?O2與H2O反應生成物的計算當有氣體剩余時,尤其是原混合氣體中NO?NO2?O2都有的情況下,若直接根據(jù)化學方程式計算,往往比較困難?而對上述反應稍加分析,不難發(fā)現(xiàn),當原混合氣體中氮?氧原子數(shù)之比等于25(即硝酐中氮?氧原子數(shù)之比)時,恰好完全反應生成硝酸,無氣體剩余;當大于此比值時,余氣為NO;當小于此比值時,余氣為O2?被吸收的氮?氧原子數(shù)之比都等于2:5?,若

7、將上表中氣體的物質的量數(shù)據(jù),換為同溫同壓下的體積數(shù)據(jù),剩余氣體的判斷及其體積的計算仍同上法?,五?稀酸和濃酸的確定硫酸?硝酸和鹽酸被稱為常用的三大強酸,在學習和實驗中,常需要一定濃度的稀酸,那么多大濃度的酸才算稀酸呢?一般認為:當物質的量濃度小于其最大濃度的一半時,便是稀酸?(見下表),由于這三種酸的最大濃度不同,分子在其中的存在形式也就不完全相同,例如在濃H2SO4中由于水太少,H2SO4主要以分子的形式存在,故在書寫離子方程式時濃

8、H2SO4應寫成分子式,而濃HNO3和濃鹽酸則應寫成離子的形式?,典 例 剖 析(學生用書P103),知識點一 濃H2SO4的性質例1 向50 mL 18 mol·L-1的硫酸中加入足量的銅片并加熱,充分反應后,被還原的H2SO4的物質的量為( )A.小于0.45 molB.等于0.45 molC.在0.45 mol和0.90 mol之間D.大于0.90 mol,〔解析〕 在Cu與濃H2SO4反應中當

9、有1 molCu參加反應時,消耗的H2SO4為2 mol,其中1 mol硫酸被還原,1 mol硫酸起到酸的作用,根據(jù)題給數(shù)據(jù),消耗的H2SO4,理論計算為0.9 mol,其中一半被還原為0.45 mol,但在實際反應中,由于硫酸被消耗,同時生成了水,使硫酸濃度減小,當由濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r,不再與銅反應,通過分析可知,實際反應中被還原的H2SO4的物質的量小于0.45 mol?,〔答案〕 A,知識點二 濃HNO3的氧化性例2 向下

10、列溶液中滴加稀HCl,有顏色變化的是( )A.Fe(NO3)3B.CuCl2C.FeCl2D.Fe(NO3)2,〔答案〕 D,知識點三 HNO3與金屬反應的計算硝酸與金屬反應時:1.金屬的還原能力不同,硝酸被還原的價態(tài)不同;2.同種金屬與不同濃度的硝酸反應,硝酸越稀,被還原的價態(tài)越低;,3.有些反應起始時硝酸濃度較大,被還原放出NO2氣體,隨著反應的進行,硝酸的濃度逐漸減小,漸漸地放出NO氣體?因此,有些金屬與

11、硝酸的反應過程中,硝酸被還原的產物可能不止一種?如:一定量濃HNO3與足量的銅反應,反應的HNO3的物質的量n(HNO3)與反應的銅的物質的量n(Cu)及氣體(NO2和NO)物質的量n(氣體)之間的關系為:n(HNO3)=2n(Cu)+n(氣體)?,例3 鐵和銅的混合物中加入不足量的硝酸,反應后剩余金屬m1g;再向其中加入一定量稀硫酸,充分振蕩后,剩余金屬m2g,則m1?m2之間的關系正確的是( )A.m1一定大于m2

12、B.m1可能等于m2C.m1一定等于m2D.m1可能大于m2,〔解析〕 題中已給出HNO3不足量,剩余金屬可能是Cu或Fe和Cu的混合物,到此,有同學就會認為,再向其中加入稀硫酸時,剩余金屬能不能溶解就該分兩種情況:①當只剩余Cu時,Cu與稀硫酸不反應?②當剩余Fe和Cu時,Fe會和硫酸反應,故得答案,m1≥m2,即B?D,〔答案〕 A,課內針對性訓練(學生用書P104),1.右圖小試管中盛有幾毫升水,與大試管連通的U型細玻

13、璃管內放有少量水(已染成紅色)?如沿小試管壁小心地慢慢注入3 mL濃硫酸,靜置片刻后,U型細玻璃管中可觀察到的液面現(xiàn)象是( )A.左高右低B.左低右高C.左右一樣高D.來回振動,答案:B解析:濃H2SO4加入水中放出大量的熱,大試管中的空氣受熱膨脹,使U型管中的液面左低右高?,2.某溶液中投入鋁片可放出氫氣,則該溶液可能存在的離子組是( ),答案:CD,解析:與鋁片反應產生H2的溶液可以是酸溶液,也可以是堿溶液

14、?在A中如果是酸溶液,溶液中含有H+, 與Al片反應不產生H2,如果是堿溶液,OH-與Fe2+不能共存;在B中Ba2+與 不共存;在C中酸溶液,該離子組可以共存,符合題意;在D中堿溶液,該離子組可以共存,符合題意?,3.銅粉放入稀硫酸溶液中,加熱后無明顯現(xiàn)象發(fā)生?當加入一種鹽后,銅粉的質量減少,溶液呈藍色,同時有氣體逸出?該鹽是( )A.Fe2(SO4)3B.Na2CO3C.KNO3

15、D.FeSO4答案:C,4.“綠色化學”的主要內容之一是指從技術?經濟上設計可行的化學反應,使原子充分利用,不產生污染物?下列化學反應符合“綠色化學”理念的是( )A.制CuSO4:Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2OB.制CuSO4:2Cu+O2=2CuO;CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2OC.制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OD.制Cu(N

16、O3)2:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,答案:B解析:A中產生了有毒氣體SO2;C中產生了有毒氣體NO2;D中產生有毒氣體NO?SO2,NO2,NO排入空氣中都會造成污染?,5.下列溶液與濃氨水相接近,不會產生白煙的是( )A.濃鹽酸B.濃硝酸C.液氯D.濃硫酸答案:D,解析:A揮發(fā)出HCl氣體與氨氣反應生成NH4Cl固體;B揮發(fā)出HNO3氣體與氨氣反應生成NH4NO3固體;C揮

17、發(fā)出Cl2氣體與氨氣反應生成NH4Cl固體,3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2;而D不是揮發(fā)性酸,故選D?,課后優(yōu)化訓練(學生用書P104),基礎強化,1.將下列溶液置于敞口容器,溶液質量不會減少的是( )A.濃H2SO4B.濃鹽酸C.濃硝酸D.稀硫酸答案:A解析:B?C中溶質會揮發(fā);稀硫酸中水會揮發(fā);濃H2SO4會吸收空氣中的水蒸氣?,2.有三瓶無色溶液分別是Na2CO3溶液,BaCl2溶液,NaCl溶液,用一

18、種試劑鑒別,該試劑是( )A.鹽酸B.硫酸C.Ba(OH)2溶液D.NH4Cl溶液答案:B解析:H2SO4可與Na2CO3溶液反應產生氣體,與BaCl2溶液反應產生沉淀,與NaCl溶液不反應,沒有明顯現(xiàn)象,故選B?,3.下列離子能共存的是( ),答案:B,解析:A中Fe2+會被HNO3氧化為Fe3+;C中產生BaSO4;D中會產生NH3氣體?故選B?,4.若將濃H2SO4慢慢滴入濃鹽酸中,可產生的實驗現(xiàn)象

19、是( )A.產生黃綠色氣體B.冒白霧,混合物溫度降低C.冒白霧,混合物溫度升高D.液體四濺,冒白煙答案:C,解析:濃H2SO4溶于水時放熱,溫度升高,鹽酸易揮發(fā),會產生白霧?,5.下列塊狀金屬在常溫下能全部溶于足量濃硝酸的是( )A.Pt B.Ag C.Al D.Fe答案:B解析:Pt與濃HNO3不反應,常溫下Fe,Al遇濃HNO3發(fā)生鈍化,只有Ag與濃HNO3發(fā)生反應,能全部溶

20、解?,6.為除去鍍在鋁表面的銅鍍層,可選用的試劑是( )A.稀HNO3B.濃HNO3C.濃H2SO4D.濃HCl答案:B解析:稀HNO3與銅和鋁都能反應;濃HNO3只與銅反應,與Al常溫下發(fā)生鈍化,內層Al不再反應,故可用濃HNO3除去銅鍍層;濃H2SO4常溫下與銅不反應,加熱條件下與銅?鋁均反應;濃HCl與銅不反應不能除去銅鍍層?,7.在下列反應中,HNO3既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是( ),答案:D

21、,解析:A中HNO3只表現(xiàn)氧化性;B中HNO3只表現(xiàn)酸性;C中HNO3既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)還原性?,8.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物質的量濃度分別為0.1 mol·L-1和0.4 mol·L-1?若向該混合液中加入足量的銅粉,則最多能溶解銅粉的質量為( )A.2.4 gB.3.2 gC.6.4 gD.9.6 g答案:D,能力提升,1.下列可用濃H2SO4干燥的氣體有( )①H2 ②

22、SO2 ③H2S ④Cl2 ⑤NH3 ⑥HCl ⑦CO2 ⑧HBr ⑨COA.①②④⑥⑧⑨B.①②④⑥⑦⑨C.①②④⑥⑦⑧D.全部答案:B解析:濃H2SO4不能干燥堿性氣體如NH3,也不能干燥還原性氣體如H2S,HBr等?,2.6.4 g的銅完全溶于18.4 mol·L-1H2SO4的熱溶液中,需硫酸溶液的體積為( )A.等于10.9 mLB.大于10.9 mLC.小于10.9 mL

23、D.無法確定答案:B,解析:由化學方程式 與6.4 g(即0.1 mol)的銅恰好反應的H2SO4為0.2 mol,所需H2SO4溶液的體積為 ? 如果6.4 g銅與10.9 mL的濃H2SO4反應由于有水生成且濃H2SO4不斷消耗,使H2SO4濃度降低,稀

24、H2SO4不與Cu反應,使反應停止,Cu不能全部溶解,因此H2SO4體積要大于10.9 mL?,3.鐵屑溶于過量的稀硫酸,過濾后向濾液中加入適量硝酸,再加入過量的氨水,有紅褐色沉淀生成?過濾,加熱沉淀物至質量不再發(fā)生變化,得到紅棕色的殘渣?上述沉淀和殘渣分別為( )A.Fe(OH)3;Fe2O3B.Fe(OH)2;FeOC.Fe(OH)2;Fe(OH)3;Fe3O4D.Fe2O3;Fe(OH)3答案:A,解析:鐵屑溶于稀

25、H2SO4生成Fe2+,加入稀HNO3后,Fe2+被氧化為Fe3+,加NH3·H2O后生成Fe(OH)3,紅褐色沉淀為紅棕色,故選A?,4.有A?B?C?D四種化合物,分別由 組成,它們具有下列性質:①A不溶于水和鹽酸;②B不溶于水但溶于鹽酸,并放出無氣味的氣體;③C的水溶液呈堿性,與硫酸反應生成A;④D可溶于水,與H2SO4作用時放出氣體E,E可

26、使品紅溶液褪色?,(1)化學式分別為:A__________________?B__________________?C__________________?D__________________?E__________________?(2)有關反應的化學方程式:B和鹽酸反應:____________________ ;C和硫酸反應:____________________ ;D與硫酸反應:_____________

27、_______ ?,BaSO4,BaCO3,Ba(OH)2,Na2SO3,SO2,BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O,Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,解析:由①知A不溶于水和鹽酸,A為BaSO4;B不溶于水能溶于鹽酸放出無色無味的氣體,B應為BaCO3;C的溶液顯堿性,與H2SO4反應生成BaSO4,C為Ba(OH)2;D可溶于水,與H2SO

28、4反應產生能使品紅褪色的氣體E,說明E為SO2,D為Na2SO3;再根據(jù)推導出的物質寫出相應反應方程式?5.鐵在熱的稀硝酸中反應,其主要還原產物為N2O,而在冷的稀硝酸中反應,其主要還原產物為NO,當溶液更稀時,其主要還原產物是 ?請分析下圖,回答有關問題?,(1)假設在任一氣體產生的曲線線段內只有一種還原產物,判斷從b點到c點時的還原產物應為________;(2)判斷從O點到a點時的還原產物應為________;(

29、3)從a點到b點時產生的還原產物為________;(4)已知到達d點時,反應完全結束,此時溶液中的主要陽離子為________,分析c點?d點投入鐵的物質的量之比n(Fe)c/n(Fe)d=________?,NH4NO3,NO,N2O,Fe2+,2:3,解析:(1)在bc段H+濃度減小了,由題給信息溶液更稀時HNO3的還原產物為NH+4,且bc段氣體的量不再增加,因此bc段HNO3的還原產物為NH4NO3?(2)(3)觀察曲線可